用铂电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液,当电路中通过4mol电子时,阴极和阳极上都产生1.4mol气体,电解后溶

2025-03-21 04:24:06
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回答1:

根据题意可知,当电路中通过0.4mol电子的电量时,阴阳两极都产生0.14mol的气体,阴极产生的气体为H2,阳极产生的气体为Cl2和O2
生成0.14molH2转移电子为0.14mol×2=0.28mol,所以阴极析出Cu的物质的量=
4mol?2.8mol
2
=0.6mol.
令阳极气体中Cl2、O2的物质的量分别为xmol、ymol,根据转移的电子数和产生气体的物质的量,则:
x+y=1.4
2x+4y=4
,解得x=0.8,y=0.6,
所以整个电解过程分为三段:
第一阶段,氯离子、铜离子放电,阳极产生0.6molCl2,阴极产生0.6molCu,此时溶液的pH变化不大;
第二阶段,氯离子、水放电,阳极产生0.2molCl2,阴极产生0.2molH2,此时溶液中产生0.4molOH-,溶液的pH增大;
第三阶段,电解水生成氢气与氧气,阳极产生0.6molO2,阴极产生1.2molH2,此时溶液中OH-浓度基本不变;
所以溶液中c(OH-)=
0.4mol
4L
=0.1mol/L,故溶液pH=13,
故选C.